KI-gesteuerte Drohnenschwärme sollen künftig Windturbinen inspizieren

Traditionell müssen Windturbinen abgeschaltet werden, damit man sie auf Schäden hin untersuchen kann. Das führt dazu, dass Windräder für den Zeitraum der Abschaltung keine Energie erzeugen. Außerdem sind die Inspektionskosten für Windturbinen traditionell hoch. Im von der FFG geförderten Projekt DORBINE entwickelt ein Forschungsteam der Universität Klagenfurt nun gemeinsam mit dem Industriepartner AIR6 SYSTEMS eine neue Technologie, die es durch Künstliche Intelligenz gesteuerten Drohnenschwärmen erlaubt, Windturbinen bei laufendem Betrieb zu inspizieren.

„Damit die Drohnenschwärme ihre Aufgabe erledigen können, müssen sie in Bezug auf die Turbine präzise positioniert sein. Wir müssen also, selbst unter komplexen Betriebsbedingungen, immer wissen, wie weit und in welchem Winkel die Drohne von welchem Turbinenteil entfernt ist. So können die Drohnen umfassende Daten erheben“, erklärt Farzad Tashtarian (Institut für Informationstechnologie), der das Projekt gemeinsam mit Jan Steinbrener (Institut für Intelligente Systemtechnologien, Control of Networked Systems) an der Universität Klagenfurt leitet.

Weist eine Turbine nun Defekte auf, müssen die Drohnenschwärme diese auch erkennen können. Dafür soll eine KI-gestützte Bildanalyse implementiert werden, die selbst kleinste Defekte aufspürt. Um all diese Daten erheben zu können, sind die Drohnen mit hochauflösenden Kameras und Sensoren wie LiDAR, Radar und Ultraschallsensoren ausgestattet.

Mit DORBINE verfolgt das Forschungsteam mehrere Ziele: Windturbinen sollen für die Inspektionen nicht mehr abgeschaltet werden müssen. Robuste und KI-basierte Navigationssysteme sollen eine präzise Positionierung der Drohnenschwärme ermöglichen und eine effiziente Datenerfassung gewährleisten. Fortschrittliche KI- und Machine-Learning-Techniken sollen es erlauben, Risse, Erosion und Verformungen auf den aufgenommenen Bildern genau zu erkennen und Inspektionspläne sowie Wartungsmaßnahmen sollen optimiert werden. Farzad Tashtarian ergänzt dazu: „Bisher werden Windturbinen mit Hubschraubern und Arbeitsschiffen inspiziert – das erzeugt hohe CO2-Emissionen. Mit den Drohnenschwärmen können wir die Emissionen deutlich reduzieren.“

Projektpartner von DORBINE ist AIR6 SYSTEMS. Das Projekt wird von der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft FFG gefördert.